Seda tohutut kosmilist sündmust ei pruugi seletada olemasolev füüsika ja sealt võibki pärineda tumeaine

Kunstniku visioon põrkuvatest neutrontähtedest ja neist tekkinud aksionidest ning gravitatsioonilainetest. Foto: NSF / LIGO / Sonoma osariigi ülikool / A. Simonnet ainetel Postimees

Kosmoses toimunud kahe neutrontähe ja nende ülimalt massiivsete tähtede kokkupõrkel tekkinud jäänused pakuvad uusi viiteid aksionile – tumeaine kandidaadile, mille olemasolu pakuti välja juba pool sajandit tagasi. Need surnud tähed on nii tihedad, et nende elektronid surutakse vastu prootoneid, mille tulemusel tekibki «neutrontäht». Nende erakordne tihedus muudab need eksootilise füüsika uurimisobjektiks: täpsemalt on neid pakutud aksionite, hüpoteetiliste osakeste allikaks, mis võiksid panustada universumi tumeaine olemusse ja päritollu.

Hiljutises Physical Review Lettersis avaldatud uuring seab piiranguid sellele, kuidas aksionitaolised osakesed võiksid footonitega seostuda, lähtudes spektraalsetest ja ajalistest andmetest, mis pärinevad umbes 130 miljoni valgusaasta kaugusel aset leidnud neutrontähe ühinemisest.

Aksionitaolised osakesed (axion like particles e. ALPid) on hüpoteetiliste tumeaine kandidaatide üldisem klass kui aksionid, ja teadlased usuvad, et nende olemus võib ilmneda footonite uurimise ning osakeste massivahemikule piirangute eeldamise kaudu. Neutrontähe ühinemisel tekkinud aksionitaolised osakesed põgenevad põrkejäänusest ja lagunevad tagasi kaheks footoniks, kirjutavad uurijad oma töös, tekitades elektromagnetilise signaali, mida teleskoobid saavad tuvastada. Andmed koguti 2017. aastal Fermi suure pindalalise teleskoobiga (Fermi-LAT) tehtud kokkupõrkevaatlustest.